JPS60897B2 - 射出成形システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良した縁ゲート付き射出成形システムに関す
るものでる。

典型的な縁ゲート付きシステムに於ては、幾つかの型穴
が中心の加熱されたノズル又はブシュのまわりで冷却さ
れた型穴板中に配置される。

溶融物の流量制御を助けるための弁又はその他のしや断
手段が存在しないため、ゲート区域の温度及び熱の流れ
の特性の重要性は極めて大きい。該システムは、型穴の
充填をし、次いでそれを開いて成型製品を、詰まりを生
じないようにかつ過度の垂れを生じないようにして、放
出することを急速にかつ反復して行なうことができなけ
ればならない。このためには、加熱したブシュと冷却し
た型穴板間を絶縁するか又は部分的に絶縁して、前記ブ
シュが溶融物を溶融状態に保つのに十分な高温に保たれ
かつ型穴板が、溶融物が型穴内に流入したとき、速やか
に固まるのに十分な冷たさに保たれるようにすることが
必要である。従来、この絶縁はプシュと型穴板の間で弁
ゲートに隣接した所にスペースを形成し、このスべ−ス
を溶融物で満たすことによって行なっていた。

溶融物は少なくとも冷たい型穴板に隣接した位置で固ま
り、このためブシュと型穴板間にある程度の絶縁性が与
えられる。例えば、本発明者の１９７４年７月９日発行
の米国特許第３８２２８５６号“ホットランナー加熱器
”と、１９７８壬６月１３日発行の米国特許第４０９４
４４７号“多−型穴ホットランナー縁ゲート用加熱器鋳
物”の両者は、このような手段をもち、更にランナー通
路の半径方向部分が型穴板に直接に接触している如きシ
ステムを示している。しかし、これらのノズルシールは
弁ゲート付も射出成形システムに従来使用されてきた。
このシステムは１９７７年８月２３日に発行の米国特許
第４０４３７４０号“射出成形ノズルシール”及び１繋
位芋７月１５日出願のカナダ国特許出願第３５６２３３
号“射出成形ノズルシール”中に記載されている。これ
らの両出願明細書においては、ノズルシールはゲートの
区域に追加の熱を伝える作用をし、このゲートは弁の着
座を容易にし、該システムの信頼性を改善し、弁ピン作
動機構の作動寿命を延長せしめる。事実、上記カナダ国
特許出願第３５６２３３号では、ノズルシール自体は弁
ピン先端が着座するゲート自体を実際に形成する。これ
らの利点はゲート付きシステムにのみ利用されるという
事実はかかるシールが池型式の成形システムに設けられ
るという可能性を減じる。

特に、緑ゲート付き成形システムに於ては、ゲートを含
む型穴板壁が轡曲しているため綾ゲート付きシステムに
これらのシールは使用されない煩向にある。その理由は
加圧溶融物が漏れるという問題がこの場合には存在する
からである。もしゲート区域で溶融物が漏れると、この
溶融物はブシュと型穴板間の空気間隙に流入し「前述の
問題が生ずることになる。従って、本発明の目的は、プ
シュとゲート間に中空シールを使用して作業をする如き
緑ゲート付き射出成形システムを提供して前記欠点を少
なくとも部分的に除去することにある。

この目的を達成するため、一つの特徴として、本発明は
、少なくとも１つの開放できる型穴を形成する冷却され
た型穴板手段を含み；型穴板手段中の縦穴内にしっかり
着座させた中空の電気的に加熱される湯口ブシュを含み
、前記縦穴は絶縁空気間隙を形成すべく湯口ブシュから
離隔した内壁をもち、湯口ブシュは細長い中心の溶融物
通路をもち、この中心通路は溶融物入口から少なくとも
１つのみぞまで延び、このみぞは前記中心通路から半径
方向外方へ型穴板手段中の少なくとも１つの対応する緑
ゲートまで延び、緑ゲートは前記型穴まで達しており；
内端と外端間に延びる中心孔をもつ少なくとも１つの対
応する中空シールを含み、前記シールは中心関口もつド
ーム形をなしており、前記シールは前記は前記空気間隙
を横切って延びて、その中心孔を前記半径方向に延びる
みぞ及び前記ゲートと整列させており、前記内端は湯口
プシュ中の凹部内に着座し、前記外端は型穴板中の縦穴
の内壁に衝合しており、前記壁の少なくとも一部分は僅
かに内方へ勾配をもち、このためシールは湯口ブシュを
縦穴内に挿入するとき徐々に僅かに内方へ変形するよう
になしており、また該システムは加圧された溶融物の前
記空気間隙内への実質的な漏れを防止するために作業温
度に加熱されること；を包含するホットランナー縁ゲー
ト付き射出成形システムを堤供する。

本発明の他の目的と利点は図に基づく以下の説明から明
らかになるだろう。

図を参照すれば、緑ゲート付き射出成形システムは中心
ホットランナー通路１２が貫通している少なくと１つの
中空の湯口プシュ１０をもつ。

通路１２はマニホルド板１４から延びて「幾つかのみぞ
１６に分岐し、これらのみぞは中心通路１２から半径方
向外方へ延びている。各みぞ１６は外方へ中空シール１
８を通ってゲート２０へ行き型穴２２へ通じる。湯口ブ
シュ１川ま電気的に加熱さ・れ「本発明者の１９７群王
１２月１４日カナダ国出願のカナダ国特許出願第３１７
９４８号“鋳込み加熱素子をもつ湯口ブシュ”、及び１
９８位王１０月２４日カナダ国出願の“湯口ブシュ及び
製造法”に示す型式のものとすることができる。

これは中心通路１２を形成する耐食性の内部分２４、内
部分２４を取囲む螺線状の加熱素子２６、及びこれらの
上に鋳込まれた高伝導性部分２８をもつ。好適実施例で
は、内部分２４は溶融物の腐食効果に耐えるベリリウム
ニッケル合金で作り、伝導性部分は熱を加熱素子２６か
ら内部分２‐４へ急速にかつ均等に伝えるベリリウム鋼
合金で作る。湯口ブシュ１０は型穴板３２中の縦穴３０
内に着座し、絶縁ブシュ３４により定位直にしっかり保
持されている。湯口ブシュ１０が加熱素子２６により加
熱され、型穴板３２が冷却素子３６により冷やされると
き、絶縁ブシュ３４はそれらの間に空気間隙３８を維持
して、熱損失を減らす。第２図に示す如く、谷中空シー
ル１８がもつ中心孔４０‘ま内線４２からドーム形外端
４６中の中心閉口４４まで延びている。

谷中空シール１８は空気間隙３８を横切って延び、その
内端４２を湯口ブシュ１０中の１つの半径方向みぞ１６
のまわりの凹部４８内に着座させ、その外端を型穴板３
２中の縦穴３０の内壁５０に衝合させる。図示の如く、
ドーム形外端４６は実質的に平らな封止面５２をもち、
この面は１つの型穴２２へ通じるゲート２０のまわりで
型穴板３２に押付けて変形させることにより形成される
。この位置で、シール１８のドーム形外端４６中の関口
はゲート２０と整列しており、中心孔４０は１つの半径
方向みぞ１６に連絡している。中空シール１８は繰返し
高圧負荷に十分耐える強度を与えるために金属で作るが
、この金属は、過度の熱が湯口プシュ１０から型穴３２
へ伝わらないようにするために高伝導性の金属とすべき
ではない。好適実施例では、中空シール１８はチタン合
金又はステンレス鋼製とする。使用に際しては「 この
システムの組立て中、シール１８は各凹部４８内に置か
れ、次に湯口ブシュ１０が、絶縁ブシュ３４上に着座す
るまで、縦穴３０内へ圧入される。

湯口プシュ１０とシール１８の大きさは、これらの有効
組合せ半径がゲート２０の位置での縦穴３０の内壁５０
の半径より約０．００５インチ（約０．１２７側）だけ
大きい寸法とする。従ってＬ湯口ブシュ１０の挿入を容
易にするため壁５０の部分５４は僅かに内方へ勾配をつ
けてゲート２０へ至るようにする。従って、湯口ブシュ
１０を縦穴３０内へ圧入すると、シール１８のドーム形
外端４６は壁５０の勾配付き部分５４に接触し、そして
ゲート２０のまわりの定位配に置かれるとき、僅かに弾
性的に内方へ変形する。挿入中、絶縁プシュ３４の外面
は型穴板の縦穴３０の壁５０の円筒状部分内に受入れら
れ、湯口ブシュ１０を適切に整列させるよう秦内する。
このため湯口ブシュは変形しながら適切に整列せしめら
れて、確実なシールが形成される。湯口ブシュ１０が作
業温度に加熱されるとき、このブシュは膨脹して、シー
ル１８のドーム形外様４６が更に変形を起す。この僅か
な内方変形を起すシール１８の形状に困り、圧力密封シ
ールが縦穴３０の鯵曲内壁５０に対して形成される。こ
れと同じ問題は各シール１８の端を轡曲内壁５０の形に
研削することにより解決することができるが、この手法
には、その実施に費用がかかり、またシール１８を常に
正しい方向で挿入する必要があるという欠点がある。も
し高い射出圧力を加熱溶融物に繰返し加えることにより
シール１８と馨曲壁５０間に漏れが起ればその溶融物は
空気間隙３８内へ逃れて入り、この結果絶縁効果が減じ
、また色と材料を変える際の前述の如き問題が生じるこ
とになる。組立て後、湯口ブシュ１０はリード線５６を
経て加熱素子２６に電力を与えて加熱される。

熱電対（図示せず）を通常備えて、温度を正確に制御す
る。型穴板３２は冷却素子３６により冷され、温度が作
業条件に安定した後、高温加圧溶融物が成形機械（図示
せず）又はその他の供給源から送られる。溶融物はマニ
ホルド板１４から中心通路１２を通って流れ、分岐して
半径方向に延びるみぞ１６に入り、シール１８を通り、
型穴２２に入る。型穴が充填された後、射出圧力が溶融
物から除かれ、冷却された型穴内の溶融物が固まった後
、成形型が開放されて、成形製品が放出される。次いで
成形型は閉ざされ、上記工程が繰返される。この工程は
空気間隙内への漏れを生じることないこ信頼性をもって
繰返し得るという点で重要である。このことは、ポリカ
ーボネート，ポリフヱニレンサルフアイド，ポリフエニ
レンオキサィド及びナイロン６６の如き成形困難な工学
用難燃性材料の場合に当蕨る。その理由は、これらの材
料はもし空気間隙３８内に落込んだ場合その質が劣化す
るからである。加熱素子２６がゲート２０のすぐ近くま
で下方に延びているようなシステムにおいては、熱が空
気間隙３８の近くで与えられるため、上記蕗込んだ溶融
物の質の劣化は許容できないレベルにまで進むことにな
る。以上本発明の好適例につき説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、当業者には種々の設計変
更が可能である。

例えば、多−型穴システムにつき説明したが、同機の単
一型穴システムも本発明に含まれることは明らかである
。更に、型穴板の馨曲内壁に対して圧力シールを形成す
るために変形するシール外端の形状を変更することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適例の縁ゲート付き射出成形システ
ムの一部の断面図、第２図は１つのシールと型穴板中の
対応するゲート間の関係を示す拡大断面図である。 １０・・・・・・中空の湯口ブシュ、１２・・…・中Ｄ
ホットランナー通路、１４・・・・・・マニホルド板、
１６・・・・・・みそ、１８・・・・・・中空シール、
２０・・…・ゲート、２４…・・・内部分、２６・・・
・・・加熱素子、２８・・・・・・高伝導性部分、３０
・・・・・・縦穴、３２・・・・・・型穴板、３４・・
・・・・絶縁ブシュ、３６・・・・・・冷却素子、３８
・・・・・’空気間隙、４０・・・・・・中心２１、４
６…・・・ドーム形外端、４８・・…・凹部、５０・・
・…内壁。 ＦＩＧ．１．ＦＩＧ．２．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホツトランナー縁ゲート付き射出成形システムに於
   て、（ａ）乃至（ｃ）の構成、即ち（ａ）少なくとも１
   つの開放できる型穴を形成する冷却された型穴板手段を
   含み；（ｂ）型穴板手段中の縦穴内にしっかり着座させ
   た中空の電気的に加熱される湯口ブシユを含み、前記縦
   穴は絶縁空気間隙を形成すべく湯口ブシユから離隔した
   内壁をもち、湯口ブシユは細長い中心の溶融物通路をも
   ち、この中心通路は溶融物入口から少なくとも１つのみ
   ぞまで延び、このみぞは前記中心通路から半径方向外方
   へ型穴板手段中の少なくとの１つの対応する縁ゲートま
   で延び、縁ゲートは前記型穴まで達しており；（ｃ）内
   端と外端間に延びる中心孔をもつ少なくとも１つの対応
   する中空シールを含み、前記シールは中心開口をもつド
   ーム形をなしており、前記シールは前記空気間隙を横切
   って延びて、その中心孔を前記半径方向に延びるみぞ及
   び前記ゲートと整列させており、前記内端は湯口ブシユ
   中の凹部内に着座し、前記外端は型穴板中の縦穴の内壁
   に衝合しており、前記壁の少なくとも一部分は僅かに内
   向へ勾配をもち、このためシールは湯口ブシユを縦穴内
   に挿入するとき徐々に僅かに内方へ変形するようにして
   おり、また該システムは加圧された溶融物の前記空気間
   隙内への実質的な漏れを防止するために作業温度に加熱
   されること；を包含することを特徴とするホツトランナ
   ー縁ゲート付き射出成形システム。 ２ 特許請求の範囲１記載のホツトランナー縁ゲート付
   き射出成形システムに於て、複数のみぞが半径方向外方
   へ中心通路から各々対応する型穴に対応するゲートと整
   列して対応するシールまで延びていることを特徴とする
   システム。 ３ 特許請求の範囲１記載のホツトランナー縁ゲート付
   き射出成形システムに於て、型穴板中の縦穴の内壁は、
   シールの変形が起るときに湯口ブシユが適切に整列する
   ようになすため湯口ブシユを縦穴内に挿入するとき湯口
   ブシユに担持された整列手段を受入れる整列部分をもつ
   ことを特徴とするシステム。 ４ 特許請求の範囲１乃至３の何れか１つに記載のホツ
   トランナー縁ゲート付き射出成形システムに於て、シー
   ルをチタン合金製としたことを特徴とするシステム。